Устройство для внепечной обработки жидкого металла

 

Сущность изобретения: устройство содержит ковш 1, фурму 2, свод 3, кожух 5, охватывающий свод 3, металлоконструкцию 6, механизмы 7, 8 перемещения фурмы 2 и свода 3. В верхней части ковша 1 выполнено опорное кольцо 12, а в нижней части свода 3 - опорное кольцо 13. на котором свободно установлен бурт 11 обечайки 10. Кожух 5 установлен стационарно на металлоконструкции 6. Устройство обеспечивает уплотнение стыка между обечайкой и ковшом, способствует повышению качества металла за счет создания неокисяительной атмосферы над расплавом. 2 ил. (Л С vj ел ю 00 ч Јь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 7/10

ГОСУДАРСТВЕ>НЫЛ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ гР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797878/02/025348 (22) 01.03.90 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (72) В.И.Решетов, А,В.Протасов, В.В.Егоров, Л.Б.Звягина и В.М.Стремовский (56) 1. Шевченко Л,Я.и др. Обработка жидкой стали в ковше порошкообразными материалами в СССР и за рубежом. Обзор ЦНИИЭИТяжмаш. Серия М 9, вып.1. М„1986, с,6. фиг.2.

2. Патент США 3Ф 4401464, кл. 75-49, 1983.... Ж 1759894 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Сущность изобретения: устройство содержит ковш 1, фурму 2, свод 3, кожух 5, охватывающий свод 3, металлоконструкцию

6, механизмы 7, 8 перемещения фурмы 2 и свода 3, В верхней части ковша 1 выполнено опорное кольцо 12, а в нижней части свода

3 — опорное кольцо 13, на котором свободно установлен бурт 11 обечайки 10. Кожух 5 установлен стационарно на металлоконструкции6.Устройствообеспечиваетуплотнение стыка между обечайкой и ковшом, способствует повышению качества металла за счет создания неокислительной атмосферы над расплавом. 2 ил.

1759894

10

30

4г

55

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к оборудованию для внепечной обработки жидкого металла.

Известно устройство для внепечной обработки жидкого металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, металлоконструкцию, механизмы перемещения фурмы и свода (1).

К его недостаткам относятся неудовлетворительные условия обслуживания и загрязнение атмосферы цеха вследствие выбивания газов через неплотности свода, значительный объем вспомогательных работ, связанных с.предотвращением и удалением настылей с верхней кромки ковша, из известных наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для внепечной обработки жидкого металла, содержащее ковш,.фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, кожух, охватывающий свод, металлоконструкцию, механизмы перемещения фурмы и свода (21.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, низкая надежность, значительные энергетические затраты, обуславливаемые наличием подвижных соединений B газоотводящем тракте, большой массой перемещаемых частей, значительным подсосом воздуха через зазорь . между ковшом и кожухом.

Кроме того отсутствует возможность оперативной замен;воевода.

Целью изобретения является упрощение коис1рукции, повышение надежности и безопасности, снижение металлоконструкции и энергозатрат. повышение ремонтопригодности и упрощение обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для внепечной обработки металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, кожух, охватывающий свод, механизм перемещения фурмы, согласно изобретению. снабжено механизмом вертикального перемещения свода, обечайкой с буртом в ее верхней части и опорными кольцами, размещенными в верхней части ковша и в нижней части свода, при этом бурт свободно установлен на опорном кольце ковша.

Известно применение в устройствах для отвода газов от металлургических агрегатов юбки, установленной с возможностью перемещения относительно стационарной части тракта (Патент ФРГ М 2218109, кл. 18 в 5/40, опубл, 1973).

Однако если в известном устройстве назначение юбки заключается в уплотнении откачиваемого объекта, То в предложенном устройстве — для направления потока газов через зазор между юбкой и сводом .

Соответственно различаются выполнение и связи юбки с остальными элементами устройства.

В известном устройстве предусмотрены средства для регулируемого уплотнения зазора, отсутствующие в предложенном устройстве, в результате чего известная конструкция сложнее и менее надежна.

Юбка закреплена посредством приводов на стационарной части тракта, тогда как в предложенном устройстве она свободно установлена на подвижной части, благодаря чему исключаются поломки при асимметричных настылях на кромке ковша в связи с различиями в установке юбки.

В известном устройстве в составе газоотводящего тракта требуется дополнительное сложное оборудование, теплообменники, регуляторы мощности дымососа, средства автоматики, а газы идут горячими, что недопустимо в устройствах для внепечной обработки жидкого металла, где газоотводящий тракт проходит вблизи зоны нахождения обслуживающего персонала.

Известно также устройство для внепечной обработки жидкого металла (Патент

Японии ¹ 54 — 35842, кл. 10А4 (С 22 В 9/04), публ. 1979), которое содержит часть отличительных признаков предложенного устройства, а именно наличие подвижного относительно свода кольца(юбки) и наличие опорного кольца на ковше.

Однако, в указанном устройстве отсутствуют следующие признаки: наличие опорного кольца на своде, свободное опирание бурта юбки на опорное кольцо свода и соединение привода подъема со сводом, Таким образом известное устройство отличается от прецложенного по выполнению.

Подвижная юбка в известном устройстве предназначена. для герметизации пространства над ковшом с целью проведения вакуумирования, à в предложенном — для создания над расплавом избыточного давления, исключения подсоса атмосферного воздуха и организации потоков отходящего газа и охлаждающего воздуха.

Следовательно, признаки известного устройства не совпадают с соответствующими признаками предложенного устройства по назначению и поэтому они не. являются ни идентичными, ни эквивалентными.

Применение известных признаков в предложенном устройстве повлекло бы эа собой следующие недостатки: более сложную и, следовательно, менее надежную кон1759894 струкцию за счет наличия дополнительного уплотнения и дополнительных приводных фиксаторов, которые предусмотрены для подъема свода приводом перемещения юбки,пониженную надежность вследствие возникновения ударных нагрузок в соединениях свода с юбкой при ударе свода о ковш, повышенную металлоемкость вследствие наличия дополнительных элементов, пониженную безопасность вследствие отсутствия воэможности охлаждения и разбавления отходящих газов.

Таким образом предложенное устройство отличается от известных по выполнению, назначению и достигаемым результатам, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "Существенные отличия", На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 — узел E на фиг.1.

Устройство содержит ковш 1, фурму 2, свод 3, футерованный изнутри огнеупорным материалом 4, кожух 5, охватывающий свод

3, металлоконструкцию 6, механизмы 7, 8 перемещения фурмы 2 и свода 3, юбку 9, представляющую собой обечайку 10 с буртом 11 в верхней части.

В верхней части ковша 1 выполнено опорное кольцо 12, а в нижней части свода

3 — опорное кольцо 13, Бурт 11 юбки 9 свободно установлен на опорном кольце 13 свода 3.

Кожух 5 установлен стационарно на металлоконструкции 6 и соединен посредством трубопровода 14 с дымососом (на чертежах не показан).

Высота юбки 9 выбрана таким образом, что при опущенном. своде 3 между верхней поверхностью опорного кольца 13 и нижней поверхностью бурта 11 образуется зазор (!)

15, составляющий 10 — 30 мм.

Устройство работает следующим образом.

Ковш 1 с металлом подают в позицию обработки, затем механизмом 8 опускают свод 3 до соприкосновения обечайки 10 с опорным кольцом 12, при этом между опорным кольцом 13 и буртом 11 образуется зазор 15.

Затем включают дымосос и опускают фурму 2 в металл и осуществляют его продувку инертным газом или газопорошковой смесью. Образующиеся в процессе.обработки газообразные продукты реакции через зазор 15 и отверстия в своде выбиваются в пространство между сводом

3 и кожухом 5, где они разбавляются холодным воздухом, всасываемым через зазор между кожухом 5 и юбкой 9.

После завершения продувки производятся извлечение фурмы 2, подъем свода 3 и удаление ковша 1.

При необходимости замены свод 3 ме5 ханизмом 8 опускают на тележку (на чертежах не показана) и выводят в сторону.

Благодаря наличию юбки, свободно установленной на своде, исключается поломка ковша свода и механизма его перемещения

10 при ударе свода о ковш. Благодаря наличию опорного кольца на ковше, контактирующего с юбкой, предотвращается попадание воздуха под свод, что способствует повышению качества металла эа счет создания нео15 кислительной атмосферы над расплавом.

Вероятность образования настыли на опорном кольце ковша значительно меньше, чем на верхней кромке ковша, а условия для ее удаления лучше, что способствует

20 повышению эффективности уплотнения стыка между юбкой и ковшом.

Уменьшение сечения кольцевого потока отходящих газов снаружи свода позволяет уменьшить потребное входное сечение ко25 жуха, что способствует снижению мощности дымососа, снижению энергозатрат и металлоемкости газоотводящего тракта.

Исключение подвижных соединений в газоотводящем тракте упрощает конструк30 цию и повышает ее надежность.

Кроме того снижается масса перемещаемых частей, что также способствует снижению мощности привода перемещения свода, общему снижению энерго- и металло35 емкости.

Благодаря наличию механизма перемещения свода упрощается его замена при ремонте.

Таким образом, по сравнению с лучши40 ми образцами аналогичного оборудования предлагаемое устройство обладает меньшей металло- и энергоемкостью, более простыми условиями обслуживания и повышенной ремонтопригодностью, более

45 простой и надежной конструкцией.Ожидаемый эффект от его внедрения составляет

590 тыс. рублей.

Формула изобретения

Устройство для внепечной обработки

50 жидкого металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, кожу, охватывающий свод, механизм вертикального перемещения фурмы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения

55 конструкции, повышения надежности и безопасности, снижения металлоемкости и энергозатрат, повышения ремонтопригодности и упрощения обслуживания, оно снабжено механизмом Båðil1клльHîão перемещения свода, обечайкой с yproM в

1759894

Составитель А.Протасов

Техред М.Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Редактор С.Кулакова

Заказ 3156 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ее верхней части и опорными кольцами, размещенными в верхней части ковша и в нижней части свода, при этом бурт свободно установлен на опорном кольце ковша,